體內(nèi)植入多孔組織工程材料捕獲細(xì)胞的性質(zhì)研究.pdf

1、干細(xì)胞是一種未分化細(xì)胞，其基本特性為：具有自我復(fù)制能力，產(chǎn)生出與自己完全相同的子細(xì)胞；分化為一種以上的功能細(xì)胞。根據(jù)分化階段不同干細(xì)胞可分為來源于受精卵等早期胚胎的胚胎干細(xì)胞(ESC)和來源于成年動物或未成年動物組織的成體干細(xì)胞(ASC)。 干細(xì)胞研究不僅對人類發(fā)育生物學(xué)研究有重要的科學(xué)價(jià)值，更重要的是它可以作為臨床細(xì)胞治療和人工組織或器官構(gòu)建的種子細(xì)胞，在腫瘤、各種退行性疾病治療及創(chuàng)傷修復(fù)、組織或器官功能重建等方面發(fā)揮作用；

2、另外，干細(xì)胞能夠作為基因治療的載體工具而被應(yīng)用于基因治療?？傊?，干細(xì)胞給多種嚴(yán)重危害人類生命、降低人群生活質(zhì)量疾病的徹底治療帶來了無限的希望和曙光。 目前，有關(guān)干細(xì)胞的研究主要是關(guān)于ESC和ASC。從理論和治療的角度講，ESC具有全能性，可將其移植到忠者體內(nèi)，將有可能替代各種受損細(xì)胞，恢復(fù)其功能，但ESC的研究由于受倫理學(xué)爭議、免疫排斥、實(shí)驗(yàn)技術(shù)限制等影響，阻礙了其在臨床治療中的應(yīng)用。2007年11月《cell》雜志報(bào)道：來自

3、京都大學(xué)的山中伸彌團(tuán)隊(duì)和威斯康星大學(xué)的詹女母斯·湯姆森/俞君英團(tuán)隊(duì)，分別獨(dú)立地利用病毒將四個基因送入人的皮肽成纖維細(xì)胞，誘導(dǎo)出與ESC類似的多能性干細(xì)胞。然而，該技術(shù)在臨床中應(yīng)用時(shí)的安全性受到質(zhì)疑。 雖然ASC可能不具有ESC那樣的全能性，但它有很強(qiáng)的“可塑性”，可以分化為不同類型的特化細(xì)胞，由于ASC可以克服ESC應(yīng)用所面臨的問題，可以實(shí)現(xiàn)自體細(xì)胞移植，因此臨床意義更加重要。 來源于成體肌肉中的干細(xì)胞被稱為肌源干細(xì)

4、胞(MDSC)，MDSC保持多能性和自我更新能力，具有造血干細(xì)胞(HSC)潛能。有研究認(rèn)為骨骼肌是干細(xì)胞“貯存庫”，肌肉和骨髓之間有很強(qiáng)的干細(xì)胞交流，并且證實(shí)MDSC移植與骨髓細(xì)胞移植沒有明顯區(qū)別。 研究目的： 目前，由于MDSC提取分離方法具有肌肉組織結(jié)構(gòu)和功能破壞性，并且體外操作及培養(yǎng)時(shí)間長、技術(shù)要求高。本研究試圖建立一種新的捕獲MDSC的方法，即通過體內(nèi)植入多孔組織工程材料捕獲ASC。本研究的目的是證實(shí)體內(nèi)植入

5、多孔組織工程材料可以捕獲肌源細(xì)胞，對所捕獲的肌源細(xì)胞是否有MDSC進(jìn)行鑒定，進(jìn)而提出并建立一種新的捕獲、提取、制備自體干細(xì)胞的方法，同時(shí)為移植技術(shù)平臺提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 研究方法： 1、將滅菌多孔組織工程材料植入雄性Balb/c小鼠肌肉隙捕獲細(xì)胞，分別在不同時(shí)間取出植入材料，分離細(xì)胞； 2、體外細(xì)胞培養(yǎng)檢測捕獲細(xì)胞的自我更新和增殖能力，應(yīng)用免疫組化法、流式細(xì)胞儀檢測捕獲細(xì)胞的細(xì)胞標(biāo)志，了解其中是否存在干細(xì)胞：

6、 3、捕獲細(xì)胞體外造分化研究，證實(shí)捕獲細(xì)胞中是否存在HSC； 4、捕獲細(xì)胞體內(nèi)免疫重建初步研究，證實(shí)捕獲細(xì)胞是否具有造血重建功能。 研究結(jié)果： 1、將多孔組織工程材料植入小鼠肌肉肌間隙可以捕獲大量的有核細(xì)胞：1.6mg多孔組織工程材料捕獲細(xì)胞的數(shù)量約是由等質(zhì)量肌肉中分離所獲有核細(xì)胞數(shù)量的1000倍，并且捕獲細(xì)胞在體外具有較強(qiáng)的增殖能力； 2、捕獲細(xì)胞表達(dá)CD34、CD45、Sca-1、CD

7、105、GFAP、AFP等干細(xì)胞標(biāo)記，其中純化的PP6捕獲細(xì)胞中Sca-1+、CD34+、CD45+分別是58.3％、52.8％和33.4％；Sca-1+CD34+捕獲細(xì)胞是38.9％，CD34+CD45+捕獲細(xì)胞是26％； 3、捕獲細(xì)胞體外造血分化發(fā)現(xiàn)：捕獲細(xì)胞在MethoCult培養(yǎng)基中可形成BFU-E、CFU-M、CFU-GFMM、CFU-GM四種典型的血系細(xì)胞克隆； 4、體內(nèi)造血重建初步研究觀察到：受體動物脾

8、臟上有白色突起結(jié)節(jié)形成，白色結(jié)節(jié)基因組DNA的PCR測試發(fā)現(xiàn)有Sry基因擴(kuò)增帶出現(xiàn)。 研究結(jié)論： 本研究通過體外、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)：體內(nèi)植入多孔組織工程材料捕獲ASC方法可行，所捕獲的細(xì)胞中含有一定數(shù)量的干細(xì)胞。與直接從肌肉中分離肌源干細(xì)胞相比，本方法簡單、易行、對肌肉組織結(jié)構(gòu)和功能破壞性小并且一次性所捕獲細(xì)胞數(shù)量多。從而建立了一套新的、簡易的、無嚴(yán)重組織破壞性并能夠一次方便地得到足夠量的MDSC的方法，為獲取其他組織中